Bump in the dark —
Novos dados favorecem decisivamente a radiação gerada por ondas de choque nos jatos.
John Timmer –
Prolongar / Os jatos de material ejetados ao redor dos buracos negros podem ser enormes. Núcleos galácticos ativos, alimentados pelos buracos negros supermassivos que eles contêm, são os objetos mais brilhantes do Universo. A luz se origina de jatos de material lançados quase à velocidade da luz pelo ambiente ao redor do buraco negro. Na maioria dos casos, esses núcleos galácticos ativos são chamados de quasares. Mas, em casos raros em que um dos jatos é orientado diretamente para a Terra, eles são chamados de blazar e aparecem mais brilhantes.
Embora o esboço geral de como um blazar opera tenha sido elaborado, vários detalhes permanecem mal compreendidos, incluindo como o material em movimento rápido gera tanta luz. Agora, os pesquisadores transformaram um novo observatório espacial chamado Imaging X-ray Polarimetry Explorer
O IXPE é especializado em detectar a polarização de fótons de alta energia – a orientação das oscilações no campo elétrico da luz. As informações de polarização podem nos dizer algo sobre os processos que criaram os fótons. Por exemplo, os fótons que se originam em um ambiente turbulento terão uma polarização essencialmente aleatória, enquanto um ambiente mais estruturado tenderá a produzir fótons com uma gama limitada de polarizações. A luz que atravessa campos materiais ou magnéticos também pode ter sua polarização alterada.
Isso acaba sendo útil para estudar blazares. Os fótons de alta energia que esses objetos emitem são gerados por partículas carregadas nos jatos. Quando esses objetos mudam de curso ou desaceleram, eles precisam liberar energia na forma de fótons. Como eles estão se movendo perto da velocidade da luz, eles têm muita energia para ceder, permitindo que os blazares emitam em todo o espectro, de ondas de rádio a raios gama – alguns dos últimos permanecendo nessas energias, apesar de bilhões de anos. de redshifting.
Então, a questão então se torna o que faz com que essas partículas desacelerar. Existem duas ideias principais. Uma delas é que o ambiente nos jatos é turbulento, com acúmulos caóticos de materiais e campos magnéticos. Isso desacelera as partículas, e o ambiente bagunçado significa que a polarização se torna amplamente aleatória. A ideia alternativa envolve uma onda de choque, onde o material dos jatos colide com o material que se move mais lentamente e desacelera. Este é um processo relativamente ordenado e produz uma polarização que é relativamente limitada em alcance e se torna mais pronunciada em energias mais altas. Digite IXPE
O O novo conjunto de observações é uma campanha coordenada para registrar o blazar Markarian 501 usando uma variedade de telescópios que capturam a polarização em comprimentos de onda mais longos, com o IXPE lidando com os fótons de energia mais alta. Além disso, os pesquisadores pesquisaram os arquivos de vários observatórios para obter observações anteriores de Markarian 501, permitindo-lhes determinar se a polarização é estável ao longo do tempo.
No geral, em todo o espectro, das ondas de rádio aos raios gama, as polarizações medidas estavam a poucos graus uma da outra. Também foi estável ao longo do tempo e seu alinhamento aumentou com energias de fótons mais altas.
Ainda há um pouco de variação na polarização, o que sugere que há alguma desordem relativamente pequena no local da colisão, o que não é realmente uma surpresa. Mas é muito menos desordenado do que você esperaria de um material turbulento com campos magnéticos complicados.
Natureza, 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-05338-0